330MW雙抽汽輪機組鍋爐汽包水位調節的探討

孫小龍

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅蘭州 730060）

330MW雙抽汽輪機組鍋爐汽包水位調節的探討

孫小龍

（蘭州西固熱電有限責任公司 甘肅蘭州 730060）

300MW級亞臨界燃煤汽包爐水位調整一直是一個比較難的運行問題，尤其是在機組啟停和甩負荷時更難以把握，易造成事故損壞設備。本文探討了機組在啟動初期和正常運行中，抽汽機組在機、爐參數變化和熱用戶流量突變造成的抽汽壓力變化的擾動下，汽包爐水位調節的一些方法。

雙抽汽；汽包；水位；調節

前言

單元制發電機組在機爐側，由于汽水系統單元循環的關系，成為一個整體，任一參數變化時，機爐均處于牽一發而動全身的狀態。處于汽水循環中心位置的汽包水位，成為其它參數變化最直接的反映量。所以，汽包缺水或滿水成為造成單元制機組中大型鍋爐滅火事故最主要的因素，甚至有時因為水位保護不能及時正確動作而手動MFT又不及時，造成燒干鍋或汽輪機水擊事故。事故一旦發生，輕者會造成機組非停，重者可能使機爐設備損壞。

而單元抽汽機組因抽汽的存在，一方面在機爐參數變化擾動下使汽包水位的變化過程更為復雜，另一方面抽汽用戶流量變化造成抽汽壓力變化，雙重疊加影響汽包水位，使汽包水位的調節更為困難。

在實踐中發現，以主汽壓力穩定為前提，把機爐作為整體調節，對減小各種擾動后的水位波動范圍，快速調穩水位有很大幫助。而抽汽機組，由于熱網系統的存在，不但能增加異常情況下的調節手段，而且在機組啟動時，還能減小電耗，增加經濟效益。

1 機組啟動過程中汽泵的使用及汽包水位的調整

機組啟動時，抽汽機組因熱網的存在，熱網可以為輔助汽源提供可靠的汽源保障。因此，機組啟動過程不使用電泵，具有很高的經濟性。

（1）在鍋爐啟動上水時，啟動汽動給水泵前置泵向鍋爐上水，在水位保護投入后，進行高、低水位實際保護動作試驗，試驗正確后，調整水位至-100mm，投入爐底加熱。

（2）在點爐前，機組抽真空、送軸封后，即可暖機并沖轉汽動給水泵，在給水泵定速后，可將一臺汽泵并入給水管路，在沖轉前的升溫升壓過程中，汽動給水泵穩定在一個轉速，給水母管處于定壓狀態，水位調節依靠給水旁路調節門，此時若鍋爐水質合格，無需定排換水，，用給水旁路調節水位比較穩定。

（3）在機組關閉旁路、沖轉、并網的過程中，隨著主汽流量的增大，可先逐步升高給水母管定壓壓力，保證給水調節有足夠的余量，使給水旁路調門始終保持在50%左右的開度，有利于跟蹤汽包水位并及時調節。在升高母管壓力時，調節要平穩，并與旁路調節門密切配合，防止影響汽包水位。

（4）給水旁路的切換是機組啟動過程中的給水調節的一個重要環節，平穩的切換要把握好幾個環節。

①給水流量達到280TH，給水旁路調節門接近全開，此時，保證鍋爐給水壓力高于給水母管壓力1.0MPa左右，增加汽泵轉速，開汽泵再循環至50%左右，便于切換過程中的應急快速調節。

②主給水門的開啟必須切“就地”，電動打開，保證通訊暢通。打開電動門時，一定要注意閥門開度和流量在10%以下時的非線性關系，10%以下盡量按每次1%的速度點開，防止水量突變。主給水電動門全開后，再關閉給水旁路門。

③在調節過程中，如果汽包水位受到影響，應立即停止切換，閥門保持原位，調節汽泵再循環流量來改變給水流量，可以較快穩定汽包水位。

2 機組并網升負荷當機組負荷達到120MW左右，要進行另一臺汽泵的并列

（1）逐漸升高待并汽泵的轉速，保證再循環80%左右開度的情況下，調節汽泵出口壓力較給水母管壓力低0.3MPa左右；用開啟并列泵再循環的方法，略降低汽包水位，使其保持在-80mm左右。

（2）打開待并泵出口門，逐漸關閉待并泵再循環門，在汽包水位小數點后數字開始升高后，開始打開并列泵再循環門，在保證汽包水位穩定的情況下，逐漸調平兩臺泵的轉速，投入給水自動，最后逐步關閉兩臺泵的再循環門。

（3）在汽動給水泵并列過程中，應盡量保持負荷穩定，給水流量不變。但在動態情況下，應以蒸汽流量與給水流量的對比差值不變來調節，保證并列過程汽包水位的穩定。

（4）檢查兩臺泵運行穩定后，即可投入給水自動，在正常加負荷過程，汽包水位由自動調節。

3 機組正常運行情況下汽包水位的調節

單元制機組機、爐、電系統運行是一有機平衡體，汽包水位是這個平衡體動態平衡最直觀的標志。因此，無論正常運行還是在異常情況下，汽包水位的調節，都必須置于機組整體平衡中去考慮，多數情況下將主汽壓力作為一重要的判據去控制，主汽壓力穩定，許多擾動會被抑制，便于水位調節。

（1）機組正常運行汽包水位仍需專人監視和調節。做好監盤人員的分工，對汽動給水泵及相應輔助設備進行監視，對參數進行變化分析，及時發現設備系統存在的異常和隱患，減小設備故障對汽包水位的影響，從源頭上減少擾動。

（2）在正常運行狀態，注意觀察給水流量與主汽流量之間的差值，工況變化時，注意兩者差值變化趨勢，為異常變化時快速調穩水位做好準備。

（3）機組正常運行，輔機的啟停及相關參數的調節要充分考慮汽包水位的穩定。在減溫水量變化，相應輔機啟、停，電、熱負荷增減時，除加強人員的溝通和協調，更要控制號好增、減變化率，盡量控制主汽壓力變化速度，使汽包水位保持自動可調整的范圍內，不解除給水自動。小幅度汽包水位變動，可以適當的使用給水泵再循環進行調節，相對于改變汽動給水泵轉速，再循環門對水位的干預更敏感。但無論是調節給水泵轉速，還是調節再循環門，兩臺并列泵都應同步進行，防止兩臺泵出現較大偏差而發生搶水。

（4）鍋爐側無論是內擾還是外擾引起汽包水位變化，一般同時伴有主汽壓力的變化，首先以穩定主汽壓力的方法來穩定水位，這時，改變燃料的方法可能滯后性較大，可適當改變機主控調門開度改變機側負荷穩定壓力，可保持水位和汽溫的基本穩定，防止壓力、主汽溫度、汽包水位調節的交叉影響。

（5）汽包水位調節人員要全面掌握給水泵的特性。首先是單臺給水泵的調節特性：汽動給水泵在遙控狀態下改變給水流量，包含了下達控制指令-生成轉速指令-轉速指令跟蹤-生成調門開度指令-調門開度跟蹤-形成轉速變化-形成給水流量的變化的一系列復雜過程，從而使給水的調節有很大的滯后性。而電動給水泵轉速指令直接通過液偶調節，升速快，水量調節滯后性小。其次，要了解兩臺汽泵的調節線性，兩臺給水泵并列時，由于線性的不同會造成兩臺汽泵在水位調節時的反映不同，極端情況可能出現搶水，造成給水流量劇變。

（6）汽動給水泵轉速給定值和反饋值偏差大“遙控”跳“就地”的偏差定值設置要合理，尤其對MEH與DCS不兼容的控制系統，設置應稍大為好。掌握偏差設置，在加減水時控制幅度。在水位調節過程中，汽泵一旦跳為“就地”，一方面應在MEH直接調節調門開度，另一方面，應在MEH上設置轉速給定值接近實際值，盡快將汽泵交“遙控”。

（7）盡量保持兩臺汽泵汽源均在熱網供汽的輔汽聯箱，在機組電、熱負荷變化時，由于同并于熱網上的其它機組的存在，熱網壓力較四段抽汽壓力更為穩定。同時加強熱網壓力的監視，如輔汽壓力下降，應及時調節，當調門開至60%嚴防汽動給水泵調門全開。

（8）機組正常運行中汽動給水泵汽源經常會因運行方式需要，在輔助汽源和本機四抽之間切換，這是一項需要精心進行的操作，稍有不慎輕則可能影響汽包水位，嚴重時可造成小機水擊或推力瓦燒損事故。

4 結語

經過幾年的運行總結，吸取了很多的實踐操作經驗和事故教訓，對汽包爐水位調節有了較深的認識和自己的調節方法，給機組的正常穩定運行給予了更可靠的保障。

[1]300MW單元機組集控運行.中國電力出版社，2013.

[2]鍋爐運行及原理.華北電力大學.

[3]《330MW單元機組集控運行規程》（大唐蘭州西固熱電有限責任公司）.

TK262

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1004-7344（2016）03-0208-02

2016-1-11